Ο Αρμαγεδδών είχε δίκιο: Πώς οι προσομοιώσεις ανατρέπουν το τρελό σενάριο
Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων έδειξαν ότι όχι μόνο είναι απλώς δυνατό, αλλά το πιο αποτελεσματικό μέτρο πλανητικής άμυνας
Snapshot
- Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι η ανατίναξη πυρηνικής βόμβας μέσα σε κρατήρα αστεροειδούς είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος πλανητικής άμυνας.
- Η μέθοδος δύο σταδίων περιλαμβάνει πρόσκρουση διαστημοπλοίου για τη δημιουργία κρατήρα και στη συνέχεια τοποθέτηση της βόμβας, αυξάνοντας σημαντικά την ώθηση στον αστεροειδή.
- Μια βόμβα 300 κιλοτόνων μπορεί να καταστρέψει έναν αστεροειδή 50 μέτρων, ενώ μια βόμβα τριών μεγατόνων μπορεί να εκτρέψει έναν αστεροειδή μήκους έως 1 χιλιομέτρου.
- Η αλλαγή στην ταχύτητα αστεροειδούς από αυτή τη μέθοδο είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την αλλαγή που πέτυχε η αποστολή DART της NASA το 2022.
- Η πυρηνική μέθοδος δύο σταδίων θεωρείται ο μόνος πρακτικός τρόπος προστασίας της Γης σε περιπτώσεις με μικρό χρόνο προειδοποίησης.
Όταν η ταινία επιστημονικής φαντασίας «Αρμαγεδδών» έκανε πρεμιέρα στις κινηματογραφικές αίθουσες το 1998, μερίδα επιστημόνων αντέδρασε στο σενάριο, που ήθελε την ανθρωπότητα να γλιτώνει από την Ημέρα της Κρίσης, που είχε την μορφή ενός αστεροειδούς ο οποίος απειλούσε τη γη, όταν τον ανατίναξε με πυρηνικά, που τοποθέτησε μία ηρωική ομάδα στο εσωτερικό του.
Αυτό πάνω κάτω ήταν το σενάριο. Όμως σχεδόν τρεις δεκαετίες αργότερα, όλα φαντάζουν πια πιθανά, με την ανθρωπότητα έκτοτε να έχει τεθεί αρκετές φορές σε συναγερμό για αστεροειδείς, που έχουν κατεύθυνση τον πλανήτη μας.
Μπροστά σε αυτόν τον κίνδυνο, οι Κινέζοι ειδικοί με τη βοήθεια προσομοιώσεων κατέληξαν ότι η τρελή και επιστημονικής φαντασίας πλοκή, ίσως να έχει αρκετά στοιχεία ρεαλισμού.
Το συμπέρασμά τους, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Space: Science & Technology, ήταν ότι η ανατίναξη ενός αστεροειδούς θάβοντας μια πυρηνική βόμβα βαθιά μέσα δεν είναι απλώς δυνατή, αλλά η πιο αποτελεσματική μορφή πλανητικής άμυνας.
Η μόνη διαφορά από την έκδοση του Χόλιγουντ είναι ότι αυτή η αποστολή θα πραγματοποιηθεί από διαστημόπλοια χωρίς πλήρωμα, αντί για τον Μπρους Γουίλις και το πλήρωμά του από γεωτρύπανα πετρελαίου.
Χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις υπολογιστή, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ένας αστεροειδής 50 μέτρων θα μπορούσε να ανατιναχτεί εντελώς από μια βόμβα 300 κιλοτόνων.
Αυτό είναι περίπου 20 φορές το μέγεθος του «Little Boy», της πυρηνικής βόμβας που εξερράγη πάνω από τη Χιροσίμα κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.
Η αποστολή μιας ακόμη μεγαλύτερης βόμβας τριών μεγατόνων – 200 φορές το μέγεθος του Little Boy – θα μπορούσε να σπάσει έναν αστεροειδή 100 μέτρων σε ασφαλή κομμάτια.
Ακόμη και ένας αστεροειδής «δολοφόνος πόλεων» πλάτους 0,6 μιλίων (ενός χιλιομέτρου) θα μπορούσε να εκτραπεί με ασφάλεια από τη θανατηφόρα τροχιά του, χρησιμοποιώντας μια έκρηξη τέτοιας έντασης, τοποθετημένη ακριβώς στο σωστό σημείο.
Προς το παρόν, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν μεγάλους διαστημικούς βράχους που πρόκειται να χτυπήσουν τη Γη.
Ωστόσο, οι ειδικοί ανησυχούν ότι σύντομα θα βρούμε έναν σε πορεία σύγκρουσης με τον πλανήτη.
Από τότε που οι επιστήμονες άρχισαν να παρακολουθούν σοβαρά τους αστεροειδείς τη δεκαετία του 1990, οι αστρονόμοι έχουν καταγράψει πάνω από 40.000 «αντικείμενα κοντά στη Γη» που θα μπορούσαν να έρθουν κοντά στον πλανήτη στο μέλλον.
Από αυτά, η Planetary Society εκτιμά ότι τα 266 είναι αρκετά μεγάλα για να καταστρέψουν μια πόλη και να περάσουν ή θα περάσουν πιο κοντά στη Γη από το φεγγάρι.
Οι επιστήμονες προηγουμένως θεωρούσαν ότι τεράστιες πυρηνικές εκρήξεις θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να ωθήσουν τους διαστημικούς βράχους που πλησιάζουν εκτός πορείας ή να τους καταστρέψουν εντελώς.
Αλλά το μεγάλο πρόβλημα ήταν πάντα ότι το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας από την έκρηξη απλώς θα διέφευγε στο διάστημα, αντί να πηγαίνει στον αστεροειδή.
Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, χωρίς να σκάψουν χειροκίνητα μια τρύπα στον αστεροειδή, οι ερευνητές προτείνουν μια εκπληκτικά απλή διαδικασία δύο σταδίων.
Πρώτον, ένα διαστημόπλοιο «διεισδυτής» βαρέων μετάλλων συγκρούεται στην πλευρά του αστεροειδούς όσο το δυνατόν γρηγορότερα.
Η πρόσκρουση θα δημιουργήσει έναν κρατήρα στην επιφάνεια του βράχου, στον οποίο ένα δεύτερο σκάφος θα εναποθέσει προσεκτικά το πυρηνικό όπλο.
Σε σύγκριση με την απλή συντριβή ενός πυρηνικού πυραύλου στην πλευρά ενός εισερχόμενου αστεροειδούς, οι ερευνητές λένε ότι αυτή η τεχνική έχει δύο μεγάλα πλεονεκτήματα.
Πρώτον, οι διαστημικές υπηρεσίες μπορούν να επιλέξουν ακριβώς πού θα λάβει χώρα η έκρηξη αντί να συμβεί η πρόσκρουση σε τυχαίο σημείο.
Δεύτερον, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι αυτό είναι πολύ πιο εύκολο από το να προσπαθείς να σχεδιάσεις ένα πυρηνικό όπλο που μπορεί να επιβιώσει από πρόσκρουση με ταχύτητα 20 km/s ή να εκραγεί χιλιοστά του δευτερολέπτου πριν από την πρόσκρουση.
Ωστόσο, το μεγαλύτερο πλεονέκτημα είναι ότι η έκρηξη του όπλου μέσα σε έναν κρατήρα αυξάνει μαζικά το πόσο δυνατά θα σπρώξει η έκρηξη τον αστεροειδή.
Για έναν αστεροειδή πλάτους ενός χιλιομέτρου, η έκρηξη μιας βόμβας τριών μεγατόνων πέντε μέτρα κάτω από την επιφάνεια άλλαξε την ταχύτητά της κατά περίπου 0,2 μίλια την ώρα.
Η έκρηξη της ίδιας βόμβας 20 μέτρα κάτω από την επιφάνεια άλλαξε την ταχύτητα του αστεροειδούς κατά περισσότερο από 0,67 μίλια την ώρα.
Αυτό μπορεί να μην ακούγεται πολύ, αλλά αυτή η ώθηση είναι υπεραρκετή για να στείλει έναν αστεροειδή σε μια ασφαλή νέα τροχιά καθώς ταξιδεύει εκατομμύρια μίλια στο διάστημα.
Για σύγκριση, η μόνη δοκιμή πλανητικής άμυνας στον πραγματικό κόσμο μέχρι στιγμής είναι η αποστολή Double Asteroid Redirection Test (DART) της NASA το 2022.
(Βίντεο προσομοίωσης)
Αυτή η δοκιμή συνέτριψε σκόπιμα ένα διαστημόπλοιο στον αστεροειδή Δίμορφο πλάτους 160 μέτρα, αλλάζοντας την ταχύτητά του κατά 2,7 χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο.
Ενώ αυτό θεωρήθηκε αρκετά μεγάλη αλλαγή για να αποδείξει ότι η Γη θα μπορούσε να σωθεί από έναν αστεροειδή που πλησιάζει, είναι μια 110 φορές μικρότερη αλλαγή από την πρόσκρουση μιας θαμμένης πυρηνικής βόμβας.
Αυτή είναι μια πραγματικά σημαντική διαφορά, γιατί όσο πιο σκληρά μπορεί να εκτραπεί ένας αστεροειδής, τόσο λιγότερο χρόνο προειδοποίησης χρειάζονται οι επιστήμονες για να τον απομακρύνουν από την τροχιά της Γης.
Με μια αλλαγή ταχύτητας διπλάσια από αυτή της αποστολής DART, 0,5 εκατοστά ανά δευτερόλεπτο, οι επιστήμονες θα πρέπει να χτυπήσουν έναν αστεροειδή σχεδόν τεσσεράμισι χρόνια νωρίτερα.
Ωστόσο, εάν αυτή η αλλαγή μπορούσε να αυξηθεί στα 2,2 μίλια την ώρα, τα πλανητικά αμυντικά συστήματα θα χρειαζόταν μόνο να χτυπήσουν έναν επικείμενο αστεροειδή με προειδοποίηση 60 ημερών.
Για περιπτώσεις όπου ο χρόνος είναι λίγος, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η πυρηνική μέθοδος δύο σταδίων είναι ο μόνος πρακτικός τρόπος για την προστασία της Γης.
